Cámara ultra-veloz captura 5 billones de fotogramas por segundo

Un equipo de científicos de la Universidad de Lund, en Suecia, ha creado una cámara que puede capturar tomas a una velocidad equivalente a cinco billones de imágenes por segundo. De este modo, se hace posible observar a simple vista eventos con una duración de la 0.2 billonésima parte de un segundo, como por ejemplo, las reacciones químicas o el avance de la luz en un tramo corto de su ruta. El trabajo de investigación será publicado en el journal Light:Science and Applications (puedes descargar aquí el pdf).

La posibilidad de capturar eventos que duran millonésimas partes de un segundo juega un rol importante en la comprensión de los procesos físicos, químicos y biológicos. Gracias a la alta velocidad de la toma, es posible estudiar la dinámica de la interacción entre las partículas con carga eléctrica, la fotosíntesis y los estados de transición de las reacciones químicas. Hasta ahora, los investigadores han utilizado cámaras que filman planos secuenciales, que luego eran unidos en una película de corta duración, pero este método solo podía aplicarse en procesos completamente repetibles. 

Los autores de la nueva investigación han creado una cámara basada en el principio de la femto-fotografía: el objeto principal de la toma “recibe” radiación de flashes láser ultracortos que luego reflejan una luz que es capturada por la cámara. Cada impulso de luz tiene un “código” único debido a que los rayos atraviesan unas mallas polarizadas que liberan ondas electromagnéticas en cierta dirección predeterminada. Un solo fotograma de esta cámara contiene cuatro imágenes, las cuales se extraen secuencialmente con la ayuda de un algoritmo.

El nuevo dispositivo puso a prueba la tecnología “light-in-flight”. El video a continuación demuestra que los investigadores lograron visualizar cómo un haz de luz sigue una trayectoria cuya longitud equivale al grosor de una hoja de papel. En la realidad, esta acción tarda un picosegundo (la billonésima parte de un segundo), aunque la grabación se ha desacelerado en un billón de veces:

“Esta técnica no es aplicable para todos los procesos naturales, pero sí es útil para estudiar algunos de ellos, como las explosiones, la emisión de plasma, la combustión turbulenta, la actividad cerebral y las reacciones químicas. Ahora es posible capturar estos eventos ultracortos en video. Se espera que en el futuro, esta tecnología también se aplique en el sector industrial”, señalan los autores. 

Recientemente, un tipo de cámara de alta velocidad fue utilizada por un brazo robótico para crear hipnotizantes imágenes de partículas de pintura que se disuelven y mezclan bajo el agua. 

Cristina Ulasovich
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